Алгоритмы и структуры данных

2025/2026

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

10

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра группы компаний MERA (Нижний Новгород) (Факультет информатики, математики и компьютерных наук (Нижний Новгород))

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

2-й курс, 1 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Алгоритмы и структуры данных" знакомит студентов с базовыми алгоритмами, теорий сложности, а также структурами данных. В курсе рассматриваются вопросы поиска данных, их хранения, построение, анализ алгоритмов и их использование для эффективного решения разнообразных задач.

Цель освоения дисциплины

• Знакомство с существующими алгоритмами для решения различных задач
• Знакомство с существующими структурами данных и их основными операциями
• Получение навыков проектирования, анализа и тестирования алгоритмов

Планируемые результаты обучения

• Доказывать оценки сложности алгоритмов
• Доказывать оценки сложности алгоритмов для поиска минимального остовного дерева
• Доказывать оценки сложности алгоритмов поиска
• Доказывать оценки сложности алгоритмов сортировки
• Доказывать сложность алгоритмов обхода графов
• Доказывать сложность алгоритмов поиска в тексте
• Доказывать сложность алгоритмов поиска кратчайших путей
• Доказывать сложность операций с суффиксным деревом
• Доказывать сложность основных операций для очереди с приоритетом, системы непересекающихся множества, кучи, списков с пропусками
• Доказывать сложность основных операций с массивами, связными списками, стеками, очередями
• Объяснять и и уметь реализовывать основные операции с массивами, связными списками, стеками, очередями
• Объяснять и уметь реализовывать алгоритмы обхода графов
• Объяснять и уметь реализовывать основные операций для очереди с приоритетом, системы непересекающихся множества, кучи, списков с пропусками
• Объяснять символику для обозначения сложности работы алгоритмов
• Описывать алгоритмы построения и использования хэширования
• Описывать и уметь реализовывать алгоритмы для поиска минимального остовного дерева
• Описывать и уметь реализовывать алгоритмы поиска
• Описывать и уметь реализовывать алгоритмы поиска в тексте
• Описывать и уметь реализовывать алгоритмы поиска кратчайших путей
• Описывать и уметь реализовывать алгоритмы сортировки
• Описывать и уметь реализовывать суффиксные деревья
• Описывать работу метода разделяй и властвуй, алгоритмов динамического программирования и жадных алгоритмов
• Описывать различные варианты построения и использования графовых моделей
• Определять сложность алгоритмов по их описанию
• Оценивать сложность основных операций при хэшировании
• Различать классы сложности задач и алгоритмов
• Разрабатывать алгоритмы в соответствии с рассмотренными парадигмами для решения задач
• Формулировать задачи о кратчайших путях в различных постановках
• Формулировать задачи о поиске в тексте
• Формулировать задачи о поиске в тексте, поиске подстроки в строке
• Формулировать задачу поиска
• Формулировать задачу сортировки
• Формулировать понятие алгоритма, программы.
• Формулировать понятие асимптотической сложности алгоритма
• Формулировать понятие графа, представления графа;
• Формулировать понятие дерева и задачи, связанные с деревьями
• Формулировать понятие переменной, массива.
• Формулировать понятие хэширования, хэш-функции, хэш-таблицы
• Формулировать понятия массива, связного списка, стека, очереди и их вариаций
• Формулировать понятия очереди с приоритетом, системы непересекающихся множества, кучи, списков с пропусками
• Формулировать понятия пространственной и временной сложности алгоритма.

Содержание учебной дисциплины

• Введение в алгоритмы. Понятие алгоритма и программы. Переменные, массивы.
• Задача сортировки. Простые алгоритмы сортировки.
• Задача сортировки. Эффективные алгоритмы сортировки.
• Сложность алгоритмов.
• Базовые структуры данных.
• Алгоритмы поиска.
• Понятие графа. Алгоритмы на графах.
• Задачи о кратчайших путях. Алгоритмы нахождения кратчайших путей в графах.
• О-символика. Классы сложности.
• Алгоритмические парадигмы.
• Строковые алгоритмы
• Дополнительные структуры данных.
• Хэширование.
• Понятие дерева. Задача о построении минимального остовного дерева.
• Строковые алгоритмы. Суффиксные деревья.

Элементы контроля

• Test
• Activity
• Активность
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2025/2026 1st module
  0.3 * Activity + 0.3 * Test + 0.2 * Активность + 0.2 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L., Stein, C. Introduction to Algorithms (3rd edition). – MIT Press, 2009. – 1292 pp.
• Robert Sedgewick, & Kevin Wayne. (2014). Algorithms : Part I. [N.p.]: Addison-Wesley Professional. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1600534
• Седжвик, Р. Алгоритмы на С++ : учебное пособие / Р. Седжвик. — 2-е изд. — Москва : ИНТУИТ, 2016. — 1772 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/100565 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Cormen, T. H. (2009). Introduction to Algorithms (Vol. 3rd ed). Cambridge, Mass: The MIT Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=343613

Авторы

• Маслова Екатерина Александровна